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[专利] 发明专利 CN201810433568.0
扬州大学 2018-11-27
摘要:本发明提出了一种基于置换中循环分解的可逆电路综合方法,具体步骤为:步骤1、遍历置换中2n个输出,若存在两个输出数满足汉明距离为1且交换这两个数使得置换的汉明距离减少,则交换这两个数,并输出与交换这两个数操作相应的Toffoli门;步骤2、将遍历后的置换转换为其相应的循环表示;步骤3、交换循环中汉明距离为1且交换后使置换的汉明距离减少的两数,并输出与交换这两个数操作相应的Toffoli门;步骤4、根据循环链中的相邻数的汉明距离调整循环链;步骤5、计算首链节汉明距离,并依据首链节的汉明距离进行处理。步骤6、重复步骤3‑5,直到置换变为恒等置换,将上述步骤中所输出的门依次级联,生成可逆逻辑电路。
摘要:目前已存在的自动绘图工具能够满足基本需求,但工具本身存在分辨率低、非矢量、需特定运行环境等局限性,制作高清量子电路图不便.利用JavaScript、JQuery、EasyUI、SVG等技术完成在线绘制量子电路图的功能,平台对用户提交的量子电路TFC文件进行解析并显示,同时运用JavaScript读取文件内的各项参数,用SVG来绘制文件所描述的量子电路,最终形成用户所需的高清矢量量子电路图.平台也为团队开发者提供了协同编辑的功能,在同一组内的用户可共同编辑同一电路图并实时更新,从而满足了不同用户的各项需求....
[硕士论文] 朱蔚
计算机科学与技术 扬州大学 2018(学位年度)
摘要:可逆计算的研究在许多领域有重要应用,例如信号处理,密码学,计算机图形学,纳米学和光子电路。例如,可逆计算的理论是量子计算的基础。量子计算的电路模型的一个重要特点就是可逆性,可逆性也是量子力学假定发展的结果。可逆计算的一个重要问题是可逆电路综合。但是,目前可逆逻辑电路综合算法还存在着适用电路规模过小、时空代价过高等一系列问题,还不能满足未来可逆计算及其相关领域对可逆逻辑电路的要求。因此,系统而深入地研究可逆电路的合成及优化技术,寻找更为高效的合成和优化可逆电路的算法是很有必要的。我们对可逆逻辑及其综合算法进行了深入研究,主要研究工作及成果如下:
  1、基于置换中循环分解的可逆电路综合算法
  可逆函数与置换同构,任意置换都有其相应的循环表示。文中我们基于探索置换的循环表示的性质的思路,提出了一种新的基于置换中循环分解的可逆电路综合算法。该算法由两部分组成,第一部分根据异位数判定是否需增加逻辑非门达到减少输入和输出向量的汉明距离;第二部分依据置换以及置换的循环表示的性质,将置换中循环分解,渐渐接近恒等置换,直至变为恒等置换,这部分电路由正反控制的Toffoli门实现。
  该算法提供了一种新的思路,且仍可以通过改进算法来优化最终结果,并且这种思路也可以扩展到4量子比特乃至更多比特位的电路综合。
  2、基于CUDA的可逆电路综合算法加速的研究
  CUDA是目前应用最为广泛的通用并行计算架构,借助GPU(图像处理器)的并行处理能力,在不增加额外成本的情况下就能较大幅度的提升程序的运行速度和相应的求解能力。
  这部分工作中,我们将借助CUDA并行架构,实现一种计算Hash函数的快速算法以及实现置换的乘积运算以模拟可逆电路的级联,分别对其加速比进行了研究,完成了一种高效的可逆电路综合算法在CUDA运算平台的并行化实现。
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